Question

【题目】某工厂装配车间有一个纯电阻元件R0，其上标有“1*V，6W”字样，其中额定电压值模糊不清，大概看出在10V左右，若要正确使用这个元件，需确定它的额定电压值。现在实验室中有以下实验器材；一个蓄电池（电压约6V），电流表A（量程：0~3A），电流表A2（量程：0~0.6A），两个开关，导线若干。另外，还有可供选择的定值电阻分别为R1（1Ω）、R2（30Ω）、R3（500Ω）、R4（1kΩ）

请你从上述器材中选用合适的器材，通过实验比较精确的测量、得到此元件的额定电压值。要求：

（1）画出实验电路图；（电路不可重新组合）

（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量：

（3）写出此元件额定电压U额的表达式（用已知量和测量的字母表示）。

Answer 1

【答案】(1) (2) 见解析。(3)

【解析】

(1)根据学过的欧姆定律I=、电功率公式P=UI，又因为元件的阻值恒定不变，所以只要测出该元件的电阻，即可计算出它的额定电压值；故电路图设计如图：

(2) a．根据电路图连接电路；

b．闭合S1，断开S2，记下电流表示数I1；

c．闭合S1和S2，记下电流表示数I2；

d．断开电路，整理器材。

(3) 只闭合S1，通过R0的电流为I1，开关都闭合时，因接在同一电源上，通过R0的电流不变，还是I1，则通过R1的电流为：

IR1=I2-I1；

因为R0与R1并联，所以电压相等，即：

I1R0=（I2-I1）R1；

即可求出R1，即：

；

根据公式，即可求出：